多传感器融合水下机器人

狭长隧洞强巡检

专为水电站长隧洞与压力管道设计，通过中频高压远程供电和光纤通信，在失联时自主返航并保持毫米级缺陷检测精度。

Ningchun, Qi · Qiang, Nie · Jitao, Lai · 陈永灿 · 李永龙

Qinghua Daxue Xuebao/Journal of Tsinghua University 2023

参数信息

最小通过直径

2.1 m

最大隧洞直径

12.0 m

隧洞长度

2.30 km

垂直落差

250.0 m

平面定位精度

10 cm

轴向定位精度

1 %

缺陷识别率

96.5 %

水平定位精度（无人船）

8 mm

技术优势

能过狭小通道

机器人成功通过了直径仅2.1 m的通道，可进入其他方式难以到达的区域。

缺陷识别准

对混凝土结构常见缺陷（如断裂、露筋、裂缝）的智能识别率达到96.5%。

长距离定位稳

轴向定位精度优于行程的1%，在2.30 km长隧洞中仍能保持精准导航。

失联能返航

机器人通过自适应控制算法在通信与供电故障时自主返回，提高了系统可靠性。

应用场景

• 水下检测机器人：替代潜水员进行无法排空区域的水下检查，消除安全风险。
• 大坝安全监测：对混凝土结构缺陷进行毫米级检测，指导大坝安全运维。
• 水电站运维：显著降低传统排空检查成本，提高水电站运维效率。
• 工业特种机器人：适用于高山峡谷等复杂水下环境，扩展工业机器人应用场景。
• 水下无人系统：与无人船系统协同，实现半开放水域的快速高密度扫描与精细巡检。